木材裂纹修补方法及碳纤维浆料

1.本发明涉及木材裂纹修补方法及木材裂纹修补用碳纤维浆料。


背景技术：

2.建筑中木构件是一种天然生长的生物材料木材，在建筑中长期服役后，木材构件易发生腐朽、虫蛀、开裂、风化、变形及缺损等破坏，其中风化、开裂、腐朽等是古建筑中最常见、危害较大的缺陷。长期以来，人们通常采用腻子或类似腻子的膏状涂料对的木构件裂缝或缺损部位进行填充修复。然而该方法治标不治本，腻子材料与木材裂纹结合持久性能较差，易导致裂纹修复不完全不彻底，木构件在服役过程中极易在修复部位再次产生裂纹，不利于古建筑文物的保护。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种对裂纹的渗透填充效果良好，裂纹填充完成率较高，与裂纹壁面及底部结合较紧密，基本无剥离现象，干湿稳定性良好的木材裂纹修补用碳纤维浆料。
4.本发明所述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，以碳纤维粉和浆液按质量比30-40：100混合搅拌而成，其中浆液由环氧树脂：乙二胺，苯酚，丙烯酸，过氧化苯甲酰，聚烯烃接枝马来酸酐，苯基甲基甲酮，去离子水组成。
5.上述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，以碳纤维粉和浆液按质量比35：100混合搅拌而成。
6.上述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，浆液中各组分质量比为，环氧树脂：乙二胺：苯酚：丙烯酸：过氧化苯甲酰：聚烯烃接枝马来酸酐：苯基甲基甲酮：去离子水＝45：10：5：10：5：5：5：15。
7.上述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，碳纤维粉为1000目碳纤维粉。以1000目碳纤维粉与浆液混合搅拌制成的碳纤维浆料，我们称之为小尺度碳纤维浆料。
8.上述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，碳纤维粉为长度为0.2mm的碳纤维粉。以长度0.2mm的碳纤维粉与浆液混合搅拌制成碳纤维浆料，我们称之为大尺度碳纤维浆料。
9.本发明同时提供了一种木材裂纹修补方法，它采用碳纤维浆料对木材裂纹进行填充修补，裂纹填充完成率较高，碳纤维浆料与裂纹结合紧密，修补后的木材干湿稳定性好。
10.本发明的木材裂纹修补方法，把前述的碳纤维浆料填充到木材的裂缝中，静置木材直到碳纤维浆料固化。
11.上述的木材裂纹修补方法，裂缝开口宽度不小于3mm；采用注射器把碳纤维浆料注入裂缝中。
12.上述的木材裂纹修补方法，裂缝开口宽度3-10mm。
13.上述的木材裂纹修补方法，填充碳纤维浆料前对裂缝内部细小纤维和杂质清理干净。
14.上述的木材裂纹修补方法，对于裂缝延伸到木材端部的，在填充碳纤维浆料前，对木材端部包裹胶带，以防止碳纤维浆料浆料溢出。
15.本发明的另一种木材裂纹修补方法，对于木材上开口宽度超过10mm的裂缝，先把小尺度碳纤维浆料采用第一注射器注入到木材的裂缝中，待其渗透到裂缝深处，再把大尺度碳纤维浆料采用第二注射器注入到裂缝开口或者靠近裂缝开口的裂缝中，然后静置木材直到碳纤维浆料固化；第一注射器具有直径1.2mm的碳纤维浆料出口；第二注射器具有直径5-8mm的碳纤维浆料出口。
16.上述的木材裂纹修补方法，对于表面腐朽的木材，先对其表面进行预处理，利用带有磨削头的手电钻除去已腐朽的松软部分，并对裂缝内碎木屑清理干净，再注入碳纤维浆料。
17.本发明的有益效果：
18.本碳纤维浆料以碳纤维粉和浆液按质量比30-40：100混合搅拌而成，其中浆液由环氧树脂，乙二胺，苯酚，丙烯酸，过氧化苯甲酰，聚烯烃接枝马来酸酐，苯基甲基甲酮，去离子水组成，该多种组分混合组成的碳纤维浆料粘度低流动性好，不但能够流入微小裂缝，而且能够渗透进入木材细胞腔中，与木材完美融合。根据图16的云杉木材横截面显微图所示，黑色为碳纤维浆料，能看出裂缝中的浆料及浆料渗透进入木材细胞腔中的黑色浆料。同时，该碳纤维浆料而且稳定性好，长时间放置不会出现分层，上下各处密度始终一致。尤其是对于小尺度碳纤维浆料，修复裂纹时借助注射器注射可对狭小空间裂纹精准注射填充浆料，此时注射器宜用直径1.2mm针头。对于大尺度碳纤维浆料，可以采用出口直径5-8mm的注射筒直接注射，无需用注射器针头。
19.实验表明，对于3mm以下自然裂纹，使用本发明的碳纤维浆料渗透填充效果良好，整体裂纹填充完成率达到90％。对于3mm以上自然裂纹，碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到99％。对于自然贯通裂纹，碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到100％。对于人工修饰后的自然裂纹(填充碳纤维浆料前对裂纹内部细小纤维和杂质进行清理干净)，碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到100％。对于古木构件上的裂纹，碳纤维浆料渗透填充效果良好，整体裂纹填充完成率达到75％。
20.对于木材上开口宽度超过10mm的裂缝，先小尺度碳纤维浆料(以1000目碳纤维粉与浆液混合搅拌制成)填充到木材的裂缝中，待其渗透到裂缝深处，再把大尺度碳纤维浆料(以长度0.2mm的碳纤维粉与浆液混合搅拌制成)填充到裂缝开口或者靠近裂缝开口的裂缝中，然后静置木材直到碳纤维浆料固化。使用两种尺度的碳纤维浆料结合尤其适合于修复古木构件，小尺度碳纤维浆料黏度低，流动性强，有利于渗透进入裂纹深部进行填充修复，大尺度碳纤维浆料黏度较大，流动性弱，填充时一方面能保证与小尺度碳纤维浆料足够的粘结强度；另一方面其低流动性可以填补大面积裂缝或空缺，能良好固定其原本形状，同时阻止小尺度碳纤维浆料溢出。采用该方法修复后构件经浸水及高温极端环境测试表现良好。这种碳纤维浆料灌浆修复方法可应用于古建筑开裂或局部缺损木构件的修复加固。
附图说明
21.图1是自然裂纹木构件图片，其中(a)为3mm以上及以下自然裂纹木构件组图片，(b)为贯通裂纹组木构件图片；
22.图2是修复后木构件图片；
23.图3是修饰裂纹组修复前后对比图片；
24.图4是古木构件预处理图片，其中(a)是预处理前古木构件图，(b)是古木构件表面预处理时图片，(c)是处理后古木构件图片；
25.图5是古木构件修复图，其中(a)是注射填充小尺度碳纤维浆料时图片，(b)是涂抹大尺度碳纤维浆料时图片，(c)是用木块固定古木构件防止浆料溢出时图片；
26.图6是干湿处理图片，其中(a)是85mm
×
85mm
×
50mm的古木构件，(b)是预制裂纹构件示意图；(c)是浸水时图片；(d)是干燥箱烘干时图片；
27.图7是b4组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
28.图8是c5组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
29.图9是b1组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
30.图10是c1组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
31.图11是b2组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
32.图12是x组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
33.图13是g组浆料填充图，其中(a)是浆料填充图片；(b)是各构件浆料填充情况图；
34.图14是湿处理试验特征图，其中(a)是构件浸水处理前后对比图((1)是处理前的预制裂纹组，(2)是处理后的预制裂纹组，(3)是处理前的未修复组，(4)是处理后的未修复组)；(b)是古木构件组浸水处理前后浆料分层图片(左图是处理前的，右图是处理后的)；(c)是古木构件组浸水处理前后裂纹尺寸变化图片(左图是处理前的，右图是处理后的)；
35.图15是干处理试验特征图，其中(a)是高温处理后构件未修复组和预制裂纹组图片，(b)是古木构件组高温处理前后图片(左图是处理前的，右图是处理后的)。
36.图16是填充浆料的云杉木材两处横截面的显微图。
具体实施方式
37.1试验材料与方法
38.1.1材料与仪器
39.试验用木材采用产自加拿大的云杉规格材和产自俄罗斯的樟子松。两树种木材纹理通直，含有少数活节，平均含水率均为12％。试验用木构件老料为故宫南三所西所古木建筑中拆卸下的枋构件，树种为樟子松。
40.裂纹修复所用碳纤维浆料主要由纤维尺度较小的1000目碳纤维粉或者尺度较大的0.2mm碳纤维粉、浆液等成分组成。浆液中各组分质量比，环氧树脂：乙二胺：苯酚：丙烯酸：过氧化苯甲酰：聚烯烃接枝马来酸酐：苯基甲基甲酮：去离子水＝45：10：5：10：5：5：5：15。其中1000目碳纤维粉密度为1.75g/cm3，单丝直径7μm，含碳量大于97％。浆料中碳纤维粉与浆液质量比为35:100。
41.试验用主要仪器设备：dgg-9070b型电热恒温鼓风干燥箱，用于干湿稳定性测试中构件的干处理；dk-600b型电热恒温水槽，用于干湿稳定性测试中构件的湿处理。
42.1.2碳纤维浆料修复自然裂纹方法
43.试验选取10根含有自然裂纹损伤的木构件，根据木构件自然裂纹的开口宽度，将其分为3mm以内、3mm以上及贯通开裂三组，如图1所示。由于考虑到少数构件自然裂纹开口
宽度过小且裂缝内部存在细小木纤维及其余杂质，不利于浆料的填入渗透修复，故另设立人工修饰组对其裂纹进行表面修饰及内部处理，对比其修复效果及结合性能。各组构件编号及具体尺寸如表1所示。
44.表1自然裂纹木构件尺寸参数表(mm)
[0045][0046]
将尺度为1000目的碳纤维粉与浆液以35:100的质量比混合搅匀，预先将裂纹损伤的木构件端部包裹胶带，防止浆料溢出。将制成的浆料注射填充含有自然裂纹损伤的木构件，如图2所示。静置固化48h后沿长度方向以20mm间距截断，利用游标卡尺测量浆料填充深度及未填充深度，从而计算其填充率及空隙率判断渗透填充情况。
[0047]
针对相对细小的裂缝，其开口宽度较小，不利于浆料的填充渗入，故对其表面进行简单修饰，即用锯片将其缝隙适当扩大，并清理内部细小纤维与其余杂质，使得浆料与裂纹壁面充分接触，修饰完成后利用上述方法进行注射填充修复，如图3所示。
[0048]
1.3古木建筑构件修复方法
[0049]
为进一步体现该试验方法的现实意义，选取故宫南三所西所古木建筑中拆卸下的老料进行修复加固，树种为樟子松，古木构件尺寸为85mm
×
85mm
×
300mm。由于古木建筑年代悠久，木构件表面已出现腐朽、褪色等问题，如图4(a)所示。故应先对其表面进行预处理，利用手电钻除去已腐朽的松软部分，并利用小刀清除内部碎木屑，如图4(b)所示。由图4(c)可见，处理后的古木构件除去了原本的腐朽部分，木质新鲜，色泽明亮。
[0050]
由图5可见，由于古木构件裂缝较深，开口宽度较大，故先注射填充注入纤维尺度较小的1000目碳纤维与浆液以35:100的质量比混合搅匀制成的小尺度碳纤维浆料；待其渗透完全，将尺度较大的0.2mm碳纤维粉与浆液以35:100的质量比混合搅匀，均匀涂抹于裂缝处。将修复好的古木构件用木块固定防止浆料溢出，固化48h后同样沿长度方向以20mm间距截断，便于观察内部结合情况。
[0051]
1.4干湿稳定性测试设计与方法
[0052]
试件选用经碳纤维浆料修复自然裂纹的古木构件，将其加工成5个尺寸(宽
×
高
×
长)为85mm
×
85mm
×
50mm的木构件，如图6(a)所示。考虑到古木构件服役年限已长，试件可能存在除裂缝以外的其余干扰因素，故试验同时选用材性较好的樟子松方木作为研究对象，将其刨削成截面尺寸为80mm
×
80mm的长木段，再将该木段横截成两段。其中一段在上表面中间位置锯切出深40mm的预制裂纹，另一段不作处理，留作比对使用。将含预制裂纹的木段采用纤维尺度为1000目的碳纤维浆料填充注入，并沿长度方向以80mm为间距截断，如图6(b)所示。
[0053]
将所有试件放入电温恒温水槽常温浸泡12h进行湿处理，取出沥干水分，如图6(c)所示；观察修复层与自然裂纹的结合情况及碳纤维浆料层自身情况。接着将试件放入温度
为103
±
2℃的干燥箱烘干12h进行干处理，如图6(d)所示，结束后取出观察是否产生新的裂缝及其位置，同时观察修复层与自然裂纹的结合情况及碳纤维浆料层自身情况。
[0054]
1.5 3mm以下自然裂纹碳纤维浆料渗透填充分析
[0055]
(一)b4组浆料渗透填充分析
[0056]
b4组共由21个短木构件组成，裂缝平均开口宽度为2.21mm，平均深度为24.33mm。由图7(a)可见，b4组构件中碳纤维浆料与自然裂纹整体结合情况良好，但出现少数构件浆料并未完全渗透至裂纹最深处及裂缝开口处未填充彻底等问题，裂纹填充完成率达到80％。b4组构件裂纹填充情况如图7(b)所示，裂纹开口宽度在1.6mm以下时易出现填充不完全、渗透不到裂纹最深处等问题，这是由于1.6mm以下的自然裂纹属于较细小裂纹，开口宽度较小，且在注射填充时裂纹内部存在空气，内外气压差导致浆料无法完全渗入裂纹深处，从而使浆料修复裂纹不完全不彻底。
[0057]
(二)c5组浆料渗透填充分析
[0058]
c5组共由22个短木构件组成，裂缝平均开口宽度为2.17mm，平均深度为25.92mm。由图8(a)可见，c5组构件中碳纤维浆料与自然裂纹结合性能较b4组显著提升，所有构件均完全填充，填充完成率达到近100％。同(一)中方法绘制c5组各构件浆料填充情况图，如图8(b)所示，可见随着裂缝开口宽度的逐渐增大，浆料更易渗入裂缝进行填充修复。
[0059]
1.6 3mm以上自然裂纹碳纤维浆料渗透填充分析
[0060]
(一)b1组浆料渗透填充分析
[0061]
b1组共由21个短木构件组成，裂缝平均开口宽度为3.71mm，平均深度为31.53mm。由图9(a)可见，b1组构件中碳纤维浆料与自然裂纹结合性能优异，填充完成率达到近100％，即所有构件均实现填充修复。碳纤维浆料渗透彻底，裂缝开口处填充密实无缺陷，同时该组构件中有多个构件存在两条相邻裂缝，碳纤维浆料均能将每条裂缝填充渗透，效果良好。b1组各构件浆料填充情况如图9(b)所示。
[0062]
(二)c1组浆料渗透填充分析
[0063]
c1组共由17个短木构件组成，裂缝平均开口宽度为4.03mm，平均深度为13.51mm。由图10(a)可见，c1组构件中碳纤维浆料与自然裂纹整体结合性能优异，除少数构件未渗透彻底，其余构件中浆料均完全渗透修复自然裂纹，填充完成率达到98％。由图10(b)可见，自然裂纹开口宽度在3mm左右时，构件可能受填充工艺或裂纹壁面存在细小纤维阻碍浆料渗透等影响，导致浆料未能完全渗透至裂纹深部进行填充修复。
[0064]
1.7自然贯通裂纹碳纤维浆料渗透填充分析
[0065]
b2组构件裂纹自然贯通，由19个短木构件组成，裂纹深度均为38mm，平均开口宽度为4.64mm，裂纹损伤严重。由图11(a)可见，修复后构件各面浆料渗透填充彻底，均从注射填充处渗透至对侧面，填充完成率达到100％且碳纤维浆料层连续完整，浆料与裂纹结合牢靠，未出现明显空隙。b2组各构件浆料填充情况如图11(b)所示。
[0066]
1.8自然裂纹修饰后碳纤维浆料渗透填充分析
[0067]
x组为自然裂纹经人工修饰后的构件，由17个短木构件组成，裂缝开口平均宽度为3.39mm，平均深度为9.95mm。由图12(a)可见，碳纤维浆料渗透情况良好，浆料与裂纹结合紧密，填充完成率达到近100％。与上文自然裂纹相比，人工修饰后裂纹开口清晰规整，裂纹最深处宽度与开口宽度几乎相同，同时由于填充前对裂缝内部细小纤维和其余杂质进行处
理，流动性较好的碳纤维浆料易与裂纹壁面充分接触，结合牢靠，故填充修复效果理想。x组各构件浆料填充情况如图12(b)所示。
[0068]
1.9古木建筑构件碳纤维浆料渗透填充分析
[0069]
g组为古木建筑填充修复的构件，由5个短木构件组成，裂缝开口平均宽度为28.61mm，平均深度为63.28mm，由于年份悠久且服役年限较长，构件本身已存在虫蛀、腐朽等问题，故修复难度相对较高。由图13(a)可见，五组构件碳纤维浆料渗透情况较好，但几乎每组构件均存在浆料未渗透填充区域。各构件浆料渗透深度如表2所示，总填充完成率达到75％。使用两种尺度的碳纤维浆料结合修复古木构件，小尺度的碳纤维浆料黏度低，流动性强，有利于渗透进入裂纹深部进行填充修复，大尺度碳纤维浆料黏度较大，流动性弱，填充时一方面能保证与小尺度碳纤维浆料足够的粘结强度；另一方面其低流动性可以填补大面积裂缝或空缺，能良好固定其原本形状，同时阻止小尺度碳纤维浆料溢出。g组各构件浆料填充情况如图13(b)所示。
[0070]
表2古木构件浆料渗透深度(mm)
[0071][0072]
1.10修复构件干湿稳定性分析
[0073]
(一)湿处理
[0074]
经过12h浸水处理后，预制裂纹修复木构件与古木构件均产生吸水膨胀现象。木材是多孔性材料，具有很多能够与水分子结合的亲和点(羟基等)，故当周围环境湿度较大时，水分子能够自由进入，细胞壁吸水膨胀使得木构件体积增大，如图14(a)所示。预制裂纹组中，碳纤维浆料层与裂纹壁面及底部紧密贴合，未产生剥离现象，结合度良好且浆料层尺寸无变化，尺寸稳定性良好。古木构件组由于采用两种尺度不同的碳纤维浆料共同修复填充，浸水处理后由于两种浆料密度不同，故出现颜色分层现象，表层浆料与水分充分接触后颜色较浅，内部浆料颜色较深，如图14(b)所示。当古木构件出现多条裂纹时，不同裂纹修复填充情况不同，浸水处理后，古木构件本身吸收水分体积增大，故裂纹尺寸相对减小，如图14(c)所示。
[0075]
(二)干处理
[0076]
经过12h高温处理，相较于浸水处理后的试件，所有试件质量与体积均有减小，其中古木修复构件均有树脂脱离。由于高温条件较为极端，三组构件均产生干缩开裂现象，新产生的裂纹方向指向髓心。未修复组产生了大量细小裂缝，分布密集，且在端部产生了较大裂缝。预制裂纹组产生的新裂缝数量较少，碳纤维浆料层密实且尺寸稳定，与裂纹壁面结合紧密，未出现分层或结合不牢的现象，体现了预制裂纹修复处理对木材开裂现象干预的有效性，如图15(a)所示。古木构件组表面有少量新裂纹产生，多为细小裂纹。原裂缝开口处碳纤维浆料层密实且尺寸稳定，内部浆料修复层与构件结合处发生开裂，主要原因是木材为弹塑性材料，韧性较强，具有良好的变形能力,而选用的固态碳纤维浆料是由两种不同纤维尺度的碳纤维制成的脆性材料，两者存在明显特性差异。在高温作用下，修复创面由于两种
材料变形程度不同，再次出现裂纹，如图15(b)所示。较于预制裂纹构件，古木构件裂纹长期暴露于空气中发生氧化，裂纹缝口污染严重，阻碍了浆料与裂纹的充分接触。试验后期，将尝试添加一定比例的微尺度木粉，中和两种材料的特性差异。
[0077]
2小结
[0078]
3mm以下自然裂纹碳纤维浆料渗透填充效果良好，整体裂纹填充完成率达到90％。其中b4组构件中碳纤维浆料与自然裂纹整体结合情况良好，但出现少数构件浆料并未完全渗透至裂纹最深处及裂缝开口处未填充彻底等问题。裂纹开口宽度在1.6mm以下时易出现填充不完全、渗透不到裂纹最深处等问题；c5组构件中碳纤维浆料与自然裂纹结合性能较b4组显著提升，所有构件均完全填充。
[0079]
3mm以上自然裂纹碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到99％。其中b1组构件中碳纤维浆料与自然裂纹结合性能优异，所有构件均实现填充修复。碳纤维浆料渗透彻底，裂缝开口处填充密实无缺陷；c1组构件中碳纤维浆料与自然裂纹整体结合性能优异，自然裂纹开口宽度在3mm左右时，构件可能受填充工艺或裂纹壁面存在细小纤维阻碍浆料渗透等影响，导致浆料未能完全渗透至裂纹深部进行填充修复。
[0080]
自然贯通裂纹碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到100％。其中b2组构件各面浆料渗透填充彻底，均从注射填充处渗透至对侧面，碳纤维浆料层连续完整，浆料与裂纹结合牢靠，未出现空隙。
[0081]
人工修饰自然裂纹后碳纤维浆料渗透填充效果理想，整体裂纹填充完成率达到100％。其中x组碳纤维浆料渗透情况良好，浆料与裂纹结合紧密，人工修饰后裂纹开口清晰规整，由于填充前对裂缝内部细小纤维和杂质进行处理，流动性较好的碳纤维浆料易与裂纹壁面充分接触，结合牢靠。
[0082]
古木构件碳纤维浆料渗透填充效果良好，整体裂纹填充完成率达到75％。五组古木构件碳纤维浆料渗透情况良好，但每组构件均存在浆料未渗透填充区域。使用两种尺度的碳纤维浆料结合修复古木构件，小尺度的碳纤维浆料黏度低，流动性强，有利于渗透进入裂纹深部进行填充修复，大尺度碳纤维浆料黏度较大，流动性弱，填充时一方面能保证与小尺度碳纤维浆料足够的粘结强度；另一方面其低流动性可以填补大面积裂缝或空缺，能良好固定其原本形状，同时阻止小尺度碳纤维浆料溢出。修复后构件经浸水及高温极端环境测试表现良好。碳纤维灌浆修复方法可应用于古建筑开裂或局部缺损木构件的修复加固。

技术特征：
1.木材裂纹修补用碳纤维浆料，其特征是：以碳纤维粉和浆液按质量比30-40：100混合搅拌而成，其中浆液由环氧树脂，乙二胺，苯酚，丙烯酸，过氧化苯甲酰，聚烯烃接枝马来酸酐，苯基甲基甲酮，去离子水组成。2.如权利要求1所述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，其特征是：浆液中各组分质量比为，环氧树脂：乙二胺：苯酚：丙烯酸：过氧化苯甲酰：聚烯烃接枝马来酸酐：苯基甲基甲酮：去离子水＝45：10：5：10：5：5：5：15。3.如权利要求1所述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，其特征是：碳纤维粉为1000目碳纤维粉。4.如权利要求1所述的木材裂纹修补用碳纤维浆料，其特征是：碳纤维粉为长度为0.2mm的碳纤维粉。5.木材裂纹修补方法，其特征是：把权利要求1所述的碳纤维浆料填充到木材的裂缝中，静置木材直到碳纤维浆料固化。6.如权利要求5所述的木材裂纹修补方法，其特征是：裂缝开口宽度3-10mm；采用注射器把碳纤维浆料注入裂缝中。7.如权利要求5所述的木材裂纹修补方法，其特征是：填充碳纤维浆料前对裂缝内部细小纤维和杂质清理干净。8.如权利要求5所述的木材裂纹修补方法，其特征是：对于裂缝延伸到木材端部的，在填充碳纤维浆料前，对木材端部包裹胶带，以防止碳纤维浆料浆料溢出。9.木材裂纹修补方法，其特征是：对于木材上开口宽度超过10mm的裂缝，先把权利要求3所述的碳纤维浆料采用第一注射器注入到木材的裂缝中，待其渗透到裂缝深处，再把权利要求4所述的碳纤维浆料采用第二注射器注入到裂缝开口或者靠近裂缝开口的裂缝中，然后静置木材直到碳纤维浆料固化；第一注射器具有直径1.2mm的碳纤维浆料出口；第二注射器具有直径5-8mm的碳纤维浆料出口。10.如权利要求9所述的木材裂纹修补方法，其特征是：对于表面腐朽的木材，先对其表面进行预处理，利用带有磨削头的手电钻除去已腐朽的松软部分，并对裂缝内碎木屑清理干净，再注入碳纤维浆料。

技术总结
本发明的目的是提供一种对裂纹的渗透填充效果良好，裂纹填充完成率较高，与裂纹壁面及底部结合较紧密，基本无剥离现象，干湿稳定性良好的木材裂纹修补用碳纤维浆料。其以碳纤维粉和浆液按质量比30-40：100混合搅拌而成，其中浆液由环氧树脂：乙二胺，苯酚，丙烯酸，过氧化苯甲酰，聚烯烃接枝马来酸酐，苯基甲基甲酮，去离子水组成。本发明还提供了木材裂纹修补方法，先把小尺度碳纤维浆料采用第一注射器注入到木材的裂缝中，待其渗透到裂缝深处，再把大尺度碳纤维浆料采用第二注射器注入到裂缝开口或者靠近裂缝开口的裂缝中，然后静置木材直到碳纤维浆料固化；第一注射器具有直径1.2mm的碳纤维浆料出口；第二注射器具有直径5-8mm的碳纤维浆料出口。8mm的碳纤维浆料出口。


技术研发人员：杨小军 孔小慧 王正 阙泽利
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2022.11.02
技术公布日：2023/7/11